1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза

Глава 21

Все три 1,3-азола — имидазол [[1]], тиазол и оксазол [[2]] — представляют собой очень стабильные соединения, не подверженные самоокислению. Оксазол и тиазол — смешивающиеся с водой жидкости с пиридиноподобным запахом. Имидазол, представляющее собой твёрдое вещество при комнатной температуре, и 1-метилимидазол также водорастворимые соединения, но без запаха. Их температуры кипения гораздо выше (256 и 199 °C), чем для оксазола (69 °C) и тиазола (117 °C). Это, по-видимому, обусловлено сильной диполярной ...

21.1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза

Все три 1,3-азола — имидазол [[1]], тиазол и оксазол [[2]] — представляют собой очень стабильные соединения, не подверженные самоокислению. Оксазол ...

21.1.Реакции с электрофильными реагентами
21.1.1.Присоединение по атому азота
21.1.1.1.1.Протонирование

Имидазол, тиазол и алкилоксазолы (но не сам оксазол) образуют стабильные кристаллические соли с сильными кислотами за счёт протонирования атома ...

21.1.1.2.Алкилирование по атому азота

1,3-Азолы легко кватернизуются по иминному атому азота при действии алкил-галогенидов; скорости этих реакций соотносятся следующим образом: 1-метил-имидазол : ...

21.1.1.3.Ацилирование по атому азота

Ацилирование имидазола даёт N-ацилимидазолы через стадию элиминирования протона из первоначально образующейся N(3)-ацилимидазолиевой соли [[20]]. Такое ...

21.1.2.Замещение по атому углерода
21.1.2.1.Протонирование

В кислых растворах по схеме протонирование/депротонирование обмен водорода в положении 5 имидазола происходит в 2 раза быстрее, чем в положении ...

21.1.2.2.Нитрование

Имидазол более реакционноспособен в отношении нитрования, чем толуол, и нитрование проходит через образование соли [[32]]; также нитруются и алкилимидазолы ...

21.1.2.3.Сульфирование

Тиазолы, менее реакционноспособные, чем имидазолы [[35]], сульфируются в жёстких условиях, и для этого требуются высокие температуры и присутствие сульфата ...

21.1.2.4.Галогенирование

Имидазол [[37]] и 1-алкилимидазолы [[38]] очень легко бромируются по всем трём свободным положениям цикла. 4(5)-Бромимидазол можно получить восстановлением ...

21.1.2.5.Ацилирование

Ацилирование по Фриделю-Крафтсу для азолов неизвестно, очевидно, из-за взаимодействия между основным атомом азота и катализаторами процесса — ...

21.1.2.6.Реакции с альдегидами

Открытие ипсо-замещения кремния в положении 2 тиазола в мягких условиях привело к усовершенствованию этой реакции как важного этапа на пути ...

21.1.2.7.Реакции с иминиевыми солями

В стандартных кислотных условиях реакции Манниха не происходит C-замещения в системах имидазола (ср. разд. ##21.1.1.2.##), тиазола или оксазола.

21.2.Реакции с окислителями

Устойчивость к окислительному разложению уменьшается в ряду: тиазол > имидазол > оксазол. 2-Замещённые тиазолы можно превратить в N-оксиды [[52]], однако ...

21.3.Реакции с нуклеофильными реагентами
21.3.1.Реакции с раскрытием цикла

1,3-Азолам не свойственны реакции пиридинового типа, в которых происходит замещение атома водорода, хотя реакция Чичибабина для 4-метилтиазола описана ...

21.3.2.Реакции замещения атома галогена

Существует много примеров замещения атома галогена в положении 2, например, взаимодействие 2-галогенотиазолов с серосодержащими нуклеофилами [[55]] ...

21.4.Реакции с основаниями
21.4.1.Депротонирование группы NH

Величина рКа для имидазола равна 14,2; таким образом, он представляет собой относительно более сильную кислоту, чем пиррол (pKa 17,5), из-за увеличения делокализации ...

21.4.2.Депротонирование СН

Специфический обмен водорода в положении 2 азолов в нейтральных средах через образование илида был уже обсуждён в разд. ##21.1.2.1.## В сильноосновных ...

21.5.Реакции N-металлированных имидазолов

Соли имидазолов могут быть проалкилированы или проацилированы по атому азота. Удобный метод заключается в использовании сухих солей натрия или калия, ...

21.6.Реакции C-металлированных 1,3-азолов
21.6.1.Литийорганические производные

В соответствии с закономерностями обсуждаемых выше обменных процессов препаративное депротонирование оксазолов [[65]] [[66]], тиазолов [[67]] и N-метилимидазола ...

21.6.2.Реакции, катализируемые палладием

Реакции сочетания N-зашищённых имидазолов, катализируемые нульвалентным палладием, находят широкое применение, как показано на приведённых ниже примерах [[87]]. ...

21.7.Реакции со свободными радикалами

Радикальное замещение в имидазоле в кислой среде идёт преимущественно по положению 2 [[89]]. В противоположность этому внутримолекулярное ...

21.8.Реакции с восстановителями

Наиболее легко восстанавливаются оксазолы, причём в присутствии катализатора происходит размыкание цикла с разрывом связи C-O. 1,3-Азолиевые соли, без сомнения ...

21.9.Электроциклические реакции

Оксазолы легко вступают в реакции циклоприсоединения по положениям 2 и 5 аналогично фуранам (разд. ##15.8.##), тиазолы реагируют с алкинами ...

21.10.Алкил-1,3-азолы

Протоны алкильных групп в положениях 2 1,3-азолов достаточно кислые для того, чтобы депротонироваться в сильноосновных средах [[105]], а также более кислые, чем ...

21.11.Четвертичные соли 1,3-азолов

Гексафторофосфат 1-бутил-3-метилимидазолия, жидкий при комнатной температуре и устойчивый по отношению к воде, рекомендован в качестве «ионной ...

21.12.Гидрокси- и амино-1,3-азолы

Амино-1,3-азолы существуют в виде амино-таутомеров, хотя 2-арилсульфонил-аминотиазолы находятся в виде имино-таутомеров [[123]] [[124]] [[125]] [[126]]. 2-Амино-1,3-азолы более ...

21.13.N-оксиды 1,3-азолов

Химия N-оксидов азолов гораздо менее изучена, чем, например, химия N-оксидов пиридина, в основном из-за трудностей их получения из самих азолов. Для ...

21.14.Синтезы 1,3-азолов
21.14.1.Синтез кольца

Основные методы синтеза кольца оксазола, тиазола и имидазола имеют между собой много общего [[140]] [[141]].

21.14.1.1.Из α-галогенокарбонильных соединений (или их эквивалентов) и трёхатомного фрагмента, поставляющего два гетероатома и атом C(2) кольца

Реакция α-галогенокарбонильного соединения и трёхатомного фрагмента, обеспечивающего введение гетероатомов и атома C(2), приводит к образованию ...

21.14.1.2.Циклодегидратацией α-ациламинокарбонильных соединений

Циклодегидратация α-ациламинокарбонильных соединений главным образом применима для получения оксазолов, а также может быть адаптирована для синтеза ...

21.14.1.3.Из изонитрилов

Тозилметилизонитрил (TOSMIC) может быть использован для синтеза всех трёх типов 1,3-азолов Этот изонитрил реагирует с альдегидами с образованием аддуктов, ...

21.14.1.4.Оксазолы из α-диазокарбонильных соединений

Карбен или карбеноид, получаемый из α-диазокарбонильного соединения, циклоприсоединяется к нитрилам с образованием оксазолов с нитрильным ...

21.14.1.5.Дегидрированием

Синтез кольца тетрагидро-1,3-азолов представляет собой просто образование N,N-,N,O- или N,S-аналогов циклических ацеталей альдегидов; синтез 4,5-дигидрогетероциклов ...

21.14.2.Примеры некоторых важных синтезов с участием 1,3-азолов
21.14.2.1.4(5)-Фторгистамин

4(5)-Фторгистамин [[178]] получают нуклеофильным замещением уходящей группы в боковой цепи (ср. с пирролами, разд. ##14.12.##)

21.14.2.2.Пиридоксин

Этот синтез иллюстрирует использование оксазола в результате циклоприсоединения Дильса-Альдера для получения пиридина [[179]]

21.14.2.3.Тиамин

Впервые тиамин был получен в 1937 году [[180]]. Он широко применяется в качестве пищевой добавки и в фармацевтической промышленности. В современном ...

21.14.2.4.Тиено[2,3-d]имидазол

Синтез тиено[2,3-d]имидазола снова иллюстрирует селективность процесса обмена галоген — металл в имидазолах. Приведённая последовательность превращений ...

21.14.2.5.Гроссуларин-2

Синтез природного конденсированного соединения гроссуларина-2 основывается на двух ключевых стадиях: литиировании по положению 5 защищённого по атому ...

Главы:

  1. Строение и спектральные характеристики ароматических гетероциклических соединений
  2. Реакционная способность ароматических гетероциклических соединений
  3. Синтез ароматических гетероциклических соединений
  4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов
  5. Пиридины: реакции и методы синтеза
  6. Хинолины и изохинолины: реакции и методы снитеза
  7. Общая характеристика реакционной способности солей пирилия и бензопирилия, пиронов и бензопиронов
  8. Катионы пирилия, 2- и 4-пироны реакции и методы синтеза
  9. Катионы бензопирилия, бензопироны: реакции и методы синтеза
  10. Общая характеристика реакционной способности диазинов: пиридазин, пиримидин и пиразин
  11. Диазины, пиридазины, пиримидины и пиразины: реакции и методы синтеза
  12. Общая характеристика реакционной способности пирролов, тиофенов и фуранов
  13. Пирролы: реакции и методы синтеза
  14. Тиофены: реакции и методы синтеза
  15. Фураны: реакции и методы синтеза
  16. Общая характеристика реакционной способности индолов бнезо[b]тиофинов, бензо[b]фуранов, изоиндолов, бензо[c]тиофенов и изобензофуранов
  17. Индолы: реакции и методы синтеза
  18. Бензо[b]тиофены и бензо[b]фураны: реакции и методы синтеза
  19. Изоиндолы, бензо[c]тиофены и изобензофураны: реакции и методы синтеза
  20. Общая характеристика реакционной способности 1,3 и 1,2-азолов
  21. 1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза
  22. 1,2-азолы-пиразолы, изотиазолы и изоксазолы: реакции и методы синтеза
  23. Бензаннелированные азолы: реакции и методы синтеза
  24. Пурины: реакции и методы синтеза
  25. Гетероциклы, содержащие узловой атом азота
  26. Гетероциклы, содержащие более двух гетероатомов
  27. Насыщенные и частично ненасыщенные гетероциклические соединения: реакции и методы синтеза
  28. Гетероциклы в действии

Справочное руководство по химии / Руководство включает основные теоретические положения неорганической, органической, физической и аналитической химии, электрохимии, термодинамики, сведения по техническому анализу, общей химической технологии, примеры решений типовых задач. Приведён обширный справочный материал по продуктам основногСправочное руководство по химии
Руководство включает основные теоретические положения неорганической, ...
Адольф Кетлэ. Его жизнь и научная деятельность / Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1894 года (издательство «Санкт-Петербург»).Адольф Кетлэ. Его жизнь и научная деятельность
Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1894 года ...
Квантовые свойства атомов и ионов и позитронная диагностика / В работе описывается использование квантовомеханических методов (вариационного, кластерного, неполного разделения переменных и др.) для расчёта волновых функций и квантовых характеристик атомов и ионов, в том числе позитронсодержащих. Излагаются результаты теоретических исследований поведения позитрКвантовые свойства атомов и ионов и позитронная диагностика
В работе описывается использование квантовомеханических методов (вариационного, ...
Радиационная полимеризация / В настоящей монографии освещается состояние и специфика радиационной полимеризации — нового метода синтеза полимеров под воздействием ионизирующих излучений. Книга состоит из двух частей. В первой части излагаются принципиальные основы метода. Анализируются достоинства и недостатки радиационной полиРадиационная полимеризация
В настоящей монографии освещается состояние и специфика радиационной ...